[發明專利]激光系統中的脈沖削波器

在審

• 申請號: 201780019246.5
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108780976A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: J·李;J·B·李
• 申請（專利權）人: 魯美斯有限公司
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/10;H01S3/107
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

一種裝置(例如基于激光的系統)和用于在寬范圍的脈沖寬度和脈沖能量中提供光脈沖的方法使用脈沖削波器，該脈沖削波器被配置為對來自激光振蕩器的一個或多個輸出光脈沖的每個具有期望脈沖寬度的預定義部分進行削波，其中每個削波光脈沖的上升邊沿和下降邊沿的計時相對于來自激光振蕩器的一個或多個輸出光脈沖的對應每個的最大值的時間實例，被選擇至少對所述光放大器的放大效率最大化，其可以位于脈沖削波器之后，并提供一個或多個放大的輸出光脈沖，每個放大的輸出光脈沖具有期望的脈沖能量和脈沖寬度。

相關申請

本申請與2016年3月21日提交的美國臨時申請序列號62/310956相關并要求其優先權，其全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明一般涉及的是激光系統和應用，更具體地但非排他地，本發明涉及的是提供寬范圍的脈沖寬度和脈沖能量的光脈沖。

發明內容

根據本發明的第一方面，一種裝置或系統包括具有激光介質和后反射鏡的激光振蕩器。輸出鏡配置為提供一個或多個輸出光脈沖。脈沖形成元件位于反射鏡和輸出光學鏡之間，并且被配置為提供一個或多個輸出光脈沖的形成。下游的脈沖削波器被配置為對具有一個或多個輸出光脈沖中的每一個的期望脈沖寬度的部分進行削波。脈沖削波器下游的光放大器被配置為將一個或多個輸出光脈沖中的每一個的削波部分放大到期望的脈沖能量，以提供一個或多個放大的輸出光脈沖，其中上升邊沿和下降邊沿的計時相對于一個或多個輸出光脈沖中的對應的每個的最大值的時間實例，被選擇為至少最大化光放大器的放大效率并提供一個或多個放大的輸出光脈沖，每個放大的輸出光脈沖具有期望的脈沖能量和脈沖寬度。

進一步根據本發明的第一方面，所述脈沖形成元件可以是Q開關組件。此外，Q開關組件可以是單一的普克爾盒。進一步地，普克爾盒可以是雙普克爾盒，因此每個削波的光脈沖的上升邊沿和下降邊沿可以分別由兩個單獨的晶體提供。更進一步地，兩個單獨的晶體可以串聯和由并聯連接的兩個不同的電壓驅動器運行。

更進一步根據本發明的第一方面，所述放大的輸出脈沖的脈沖寬度范圍可以在8納秒和500皮秒之間。

進一步根據本發明的第一方面，所述激光介質可包括固態材料。此外，所述固態材料可以是摻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG)。更進一步地，所述激光介質可以包括由半導體激光器陣列泵浦的固態材料。此外，所述激光介質可包括由雙閃光燈泵浦的固態材料。

進一步根據本發明的第一方面，相對于一個或多個輸出光脈沖中對應的每個的最大值的時間實例，每個削波的光脈沖的上升邊沿和下降邊沿由存儲在裝置的存儲器中的矩陣確定，以及其中所述的矩陣被生成用于預定范圍的輸入參數，包括至少一個期望脈沖寬度范圍以及所述一個或多個放大的輸出光脈沖的期望脈沖能量的進一步的范圍。此外，初始確定的每個削波的光脈沖的上升邊沿和下降邊沿進一步由使用自動執行的迭代處理來優化放大的輸出光脈沖的所確定的計時的微小變化來微調。

仍然根據本發明的第一方面，可以通過使用自動執行的迭代過程優化放大的輸出光脈沖的所確定的計時的微小變化來進一步微調每個削波光脈沖的上升邊沿和下降邊沿的初始確定計時。

仍然根據本發明的第一方面，所述的脈沖削波器可以位于激光振蕩器的外部。

依然根據本發明的第一方面，所述脈沖削波器可以位于反射鏡和輸出光學鏡之間的激光振蕩器的內部。